在腫瘤治療中,凋亡已被廣泛認為是細胞毒性藥物(cytotoxic agents)殺死腫瘤細胞的主要細胞死亡機制之一。然而,Huang等在體外和裸鼠中的研究發(fā)現(xiàn),接受X射線輻射的瀕死(主要是凋亡)腫瘤細胞(小鼠乳腺癌4T1細胞)和腫瘤間質(zhì)細胞(小鼠胚胎成纖維細胞,MEF)均能刺激殘存腫瘤細胞(4T1細胞、人乳腺癌MDA-MB231細胞或人結(jié)腸癌HCT116細胞)的再增殖(repopulation),且具有輻射劑量依賴性。caspase-3基因缺失(Casp3-/-)的MEF細胞其輻射后刺激腫瘤再增殖的作用消失;用shRNA沉默4T1細胞的Casp3基因,也得到相同的結(jié)果。caspase-3作為凋亡的主要執(zhí)行者,又通過激活下游的鈣依賴性磷脂酶A2(calcium-independent phospholipase A2,iPLA2)-花生四烯酸(arachidonic acid,AA)-前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)通路,反而強烈地刺激殘存腫瘤細胞的再增殖。在異種移植瘤或小鼠腫瘤中,腫瘤細胞和腫瘤間質(zhì)細胞Casp3基因的缺失均能提高腫瘤的放療敏感性。對癌癥病人活組織的免疫組織化學分析發(fā)現(xiàn),腫瘤組織高表達活化caspase-3的病人,則其復發(fā)率和死亡率顯著提高。綜上所述,caspase-3在細胞死亡誘導的腫瘤再增殖信號通路中起著主要作用。